岩巷中深孔爆破技术现场使用研究

岩巷中深孔爆破技术现场使用研究

在岩巷掘进施工中，传统的施工方法为浅眼爆破，但随着现代化矿井巷道断面规格的不断加大，浅眼爆破很难适应目前煤矿建设的快速发展，而岩巷掘进中，中深孔爆破更显现出其不可替代的优越性。

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0 引言

岩巷掘进中深孔爆破可减少辅助作业时间，提高单循环进尺，目前应用日渐增广。如何提高爆破效率、改善爆破效果、增加进尺、保证成型，仍是岩巷掘进中深孔光爆工作中应解决的主要课题。下面就中深孔爆破参数进行简要的分析以及在现场使用进行说明。

1 炮眼直径和装药直径

炮眼直径大小直接影响到钻眼速度、全断面炮眼数目、炸药单耗、岩石破碎块度好巷道掘进爆破效率等。为提高坚硬岩石巷道掘进爆破效率，建议掘进工作面掏槽眼可采用较大直径的炮眼和药卷，以增强掏槽眼爆破的能力，加大槽腔内岩石的破碎和抛掷，提高掏槽效率。而对于其他炮眼，则可采用较小直径的炮眼和装药，以提高钻眼速度。

2 炮眼深度

炮眼深度是巷道掘进爆破中最基本的技术参数，影响炮眼深度的因素主要有：煤岩性质、钻眼机械、循环作业方式、炸药威力等，在选择炮眼深度时应综合考虑。使用普通气腿式凿岩机，炮眼深度宜控制在2.5m以内，若采用凿岩台车时可适当加深炮眼深度，但也不宜超过 3.0m。合理的炮眼深度应与循环作业方式相适应，即合理的炮眼深度应能保证每班完成整循环，并能保证实现正规循环作业。巷道断面小、岩石的坚固性高、炮眼底部岩石夹制作用强，掏槽难度大；装药直径大、爆炸威力高，而能获得较高的掏槽效果。

3 炮眼数目

由于工作面的大小、形状、岩石性质、炸药性能、装药条件等差异较大，单位炸药消耗量又很难准确确定，因此，完全用公式计算确定工作面炮眼布置数目就不太切合实际。而比较有效的确定方法是根据条理化的经验分别布置各类炮眼，即通过选定合理的炮眼间距、最小抵抗线、炮眼密集系数等分别布置掏槽眼、周边眼及崩落眼，同时还应坚持在保证有较好爆破效果的前提下，从缩短作业时间、提高掘进速度和降低成巷成本出发，尽可能减少工作面的炮眼数目。

4 掏槽形式

在坚硬岩石中掘进巷道，由于岩石既难钻眼又难爆破，故采用的掏槽类型应在保证获得良好的爆破效率的前提下，掏槽眼越少越好。而巷道中深孔爆破，当巷道断面较小时斜眼楔形掏槽的应用就受到了巷道断面宽度的限制，所以在使用時可根据实际断面情况调整掏槽眼的角度。各种掏槽形式的共同特点是利用数量不等的平行空眼作为首爆装药眼的辅助自由面和破碎岩石的膨胀补偿空间。

5 工作面炮眼布置

巷道（巷道）内布置炮眼时，必须保证获得良好的爆破效果，并考虑钻眼的效率。在开挖面上除出现土石互层、围岩类别不同、节理异常等特殊情况外，应按实际需要布置炮眼，下面就谢一矿-780mB6底板巷中深孔爆破实例进行阐述：

5.1 关键技术

采用楔形掏槽，增加掏槽眼数量和深度，采用安全高效炸药，掏槽眼尽量向上布置，从而改变炮眼过于集中和局部偏少的现象，提高掏槽效果。

5.2 主要设备

锚杆机、TY-9锚杆安装机、7655风动凿岩机、转IV喷浆机、P-60B耙矸机及皮带机。

5.3 工艺流程

交接班→安全检查(检查顶板、瓦斯浓度、工程质量、探头位置等)→临时支护→检查断面尺寸→打拱部锚杆、挂网→画上部轮廓线点眼位→打上部炮眼→耙矸→验下部炮→检查下部尺寸→画轮廓线点眼位→打帮部锚杆、挂网→喷砼→打下部炮眼→装药连线→爆破通风→验上部炮。

5.4 应用实例

5.4.1 谢一矿-780mB6底板瓦斯抽采巷

巷道设计长度650m，支护形式为锚网支护，巷道断面为宽×高=3.8×3.0m。-780mB6底板巷与上覆B6煤层法距约6～9m之间，与下伏B4b煤层的法距约13.6～20m。本次掘进施工主要揭露的岩层有中砂岩、细砂岩、泥岩、砂质泥岩等。

5.4.2 中深孔爆破技术的应用

①掏槽方式：采用单楔形掏槽，布置8个掏槽眼。

②眼深：掏槽眼垂直深度3.2m，辅助眼、周边眼、底眼垂直深度3.0m。

③爆破方法：采用安全高效炸药，反向装药(底部两排炮眼正向装药并标示彩带，方便炮后验炮)，全断面一次起爆。

④掏槽眼采用直径为42mm的钻头施工（提高爆破效果），其它眼采用直径32mm钻头施工（提高钻眼速度）。掏槽眼药卷规格：33×330mm，其它眼药卷规格：27×430mm。

注：掏槽眼施工中的角度是现场最难把握的关键环节之一，容易打穿孔或者炮眼底部间距过大，有的不在同一平面上。严重影响了爆破效果。为了准确掌握底眼的间距，根据现场适当调整掏槽眼的角度。

5.4.3 预期爆破图表

①爆破顺序及技术特征。

②现场应用。通过认真操作和摸索，循环进尺突破了2.5m，最高连续9个小班达到3m。炮眼利用率达100%，光面爆破眼痕率达70%以上。

③取得的成果。采用中深孔爆破以后，该工作面岩巷综合单进水平逐月稳步提高，2011年1月至5月，综合单进都在100以上，实现了快速掘进。

5.5 说明

5.5.1 采用中深孔爆破眼深增大，装药量大幅增加，爆破后矸石抛的距迎头较远，耙装机后的矸石需人工清理，工作量大。

5.5.2 采用中深孔爆破易崩坏迎头风筒，需加强对风筒保护。

5.5.3 安全高效炸药必须在耙杆机距迎头25米以外方可使用，以免崩坏耙装机。

5.5.4 中深孔爆破采用反向装药，要充填足够长度的炮泥,反向装药爆破的效果能够有较大的提高。